Тепловой расчет котла – утилизатора

4. Тепловой расчет котла – утилизатора

4.1 Расход газов через котел – утилизатор

,

 кДж/м3.

где  - объем газов;

 - часовой расход топлива без воздухоподогревателя;

По расходу газов через котел – утилизатор выбираем по каталогу его тип – КУ-40.

; ; ;

где  - наружный диаметр дымогарных труб;

 - внутренний диаметр дымогарных труб;

 - число дымогарных труб;

Определяем среднюю температуру продуктов сгорания в котле – утилизаторе

,

°С.

Выписываем теплофизические свойства продуктов сгорания при

; ;;

Вычисляем площадь поперечного (“живого”) сечения дымогарных труб

,

.

Определяем скорость газов в дымогарных трубах

,

м/с.

Условие выполняется, так как рекомендуемая скорость газов от  до  .

По скорости газов в дымогарных трубах выбираем котел утилизатор. В данном случае нам подходит 2 котла - утилизатора КУ-40.

4.2 Расчет поверхности теплообмена котла – утилизатора

Коэффициент теплоотдачи газов к стенкам дымогарных труб.

,

Вт/(м2*К).

где  и  - поправочные коэффициенты; [1]

 - при охлаждении;

;

 при ;

 - условие выполняется.

Коэффициент теплопередачи от газов к воде через дымогарные трубы испарительной части котла – утилизатора

,

.

где  - коэффициент загрязнения поверхности нагрева;

Теплота, отданная газами в котле – утилизаторе

,

кДж/с.

Выписываем из технической характеристики котла – утилизатора параметры получаемого пара (перегретого), питательной воды и давление в котле утилизаторе ; ; ;

где  - температура перегретого пара;

 - температура питательной воды;

 - давление в котле – утилизаторе;

Из таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара определяем параметры пара при  и ; и питательной воды при  и ;

, , hПП=2942,8

;  hПВ=210,2

Паропроизводительность котла – утилизатора при 5% потерях теплоты в окружающую среду

а. в случае получения перегретого пара

,

кг/с.

Температура газов на входе в нагревательный участок  определяется из теплового баланса последнего

,

Отсюда

,

°С.

где  - КПД котла – утилизатора, ;

 - теплоемкость воды, равная ;

Температура газов на выходе из участка перегрева  определяется по уравнению теплового баланса участка (при получении перегретого пара)

,

Отсюда

,

°С.

Средний температурный напор

а. нагревательного участка

,

°С.

б. испарительного участка

,

°С.

в. участка перегрева [1]

,

°С.

Поверхность нагрева котла – утилизатора

а. нагревательного участка

,

м2.

б. испарительного участка

,

м2.

где  - теплота парообразования, определяется по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения пара при ;

в. участка перегрева

,

м2.

Общая поверхность нагрева котла – утилизатора

,

м2.

Длина труб

,

м.

где  - число котлов – утилизаторов;

Строим график изменения температур вдоль поверхности нагрева котла – утилизатора